田 燕，王 晓，崔月芝，黑晓明
（齐鲁工业大学（山东省科学院）化学与化工学院 山东 济南 250013）
有机化学是高等院校化学、农学、医学、生物学等学科的基础课程，学生对该课程的掌握程度会影响到其后续专业知识的学习与理解，开放性、实践性特征突出。研究性教学是一种在教师的组织指导下学生自主学习、自主实践的教学。鉴于当前高校的教学状况，这里的研究性教学主要是以知识传承为核心，以创新精神和能力培养为目的，实现学习和研究的相互融合，促进学生运用知识与经验，自主发现、研究、解决问题，形成良好的思维能力和科学研究精神。但当前，该教学法应用于有机化学教学依然面临难点，为此有必要对常见问题进行探讨并找出相关解决措施。
1.1 基本含义
研究性教学的本质是以研究为中心，在教师的引导下，基于学生的自主学习和合作讨论，围绕教学内容，参照现实生活实际，为学生提供可自由探索、表达、质疑等解决疑难的机会，最终将所学知识应用于解决实际问题的一种高效教学形式。
1.2 基本程序
①构建问题情境，循序渐进探究。为引导学生主动探究，教学工作应从激发学生产生问题着手，如可以列举实验现象构建问题情境，引导学生深入思考[1]。有机化学作为一门以实验为基础的重要学科，良好的实验设计会使学生对知识产生浓厚的探究兴趣，从而主动参与分析知识形成的过程。②引导探究思路，讨论交流得出结论。教师组织学生针对问题展开探讨，基于分析、综合、比较等方式获得结论。教师在整个过程中不但要了解学生交流探究的情况，还要根据学生观点适当补充、修正，帮助学生加深对问题的理解与认识，建立完善的认知结果。③整理线索，通过实践探究验证结论。验证是帮助学生明确自身假设是否成立的主要手段，是获取基础理论知识的关键。学生通过一系列探讨、实践验证假设后，使感性体验深化为理性认知，获得成功的喜悦。
2.1 学生层面
一方面，部分学生自身学习意识不强，学习动机缺乏、兴趣不强，没有充分把握研究性学习课堂上宝贵的探索时间，一般有机化学学习动机基本源于学习者对化学的好奇或某种需求，在此基础上形成和发展起来的兴趣与求知欲望才是化学学习动机中最为现实与活跃的成分[2]。然而大学有机化学内容抽象、思维跳跃、理论性强、趣味性少，再加上实际生活中有机化学实践应用较少，因此学生难免会缺乏学习动机。另一方面，学生的知识技能基础较弱。在学习大学有机化学前，学生基本都已在高中学习了有机化学基础，对一些常规概念知识有所了解，但高中和大学有机化学的难度跨度较大，高中基础知识技能难以直接有效支撑大学阶段的进一步学习，容易导致一些学生产生惧怯心理。此外，有机化学学习依赖于观察、实验、理解、想象等活动，要求学习者深入到微观领域，然而部分学生的学习能力水平较低，思维能力和认知能力不强，制约了学习效率。
2.2 教师层面
有机化学逻辑性强、理论抽象，学生都是初次学习，认知结构比较薄弱，依赖于教师的正确引导。然而实际上，部分教师在如何引导这一方面还有所欠缺。一方面，过度关注知识传授，忽视在概念学习、实验操作等层面的研究，未充分意识到研究性教学中，学生之间的合作关系的重要性，使得部分学生遇到困难不会主动与同伴探究、讨论。另一方面，忽视学生在认知与心理层面的差异性。不同的学生，其成长环境、学习环境等也会有所差异，导致每个学生心理、习惯和认知方式也存在差异，因此，有必要在教学过程中综合学生的不同性格与学习状况及时调整教学进度。此外，在研究性教学中，教师不再身居课堂主体，而是要走进学生当中，听取学生的意见和建议，但现实中部分教师与学生沟通较少。
3.1 树立信心，结合实际引导学生探究
有机化学是一门十分复杂且极具理论性的学科，学生在日常学习中存有惧怯心理是必然的。因此，在实际教学中还需先从学生的心理认知层面着手，帮助消除其心理障碍，克服畏难情绪，鼓励学生在学习时大胆探究，比如在课程绪论讲解中，教师可以尝试先从衣食住行、环境保护、医疗保健、生命科学等层面着手，对有机化学在生活、生产中的运用和价值进行分析，从而引入绿色化学、有机纳米材料、DNA 重组技术等学科前沿内容，在正式学习伊始就为学生渗透有机化学的应用意识，拓展学生的知识面，激发其学习动机和兴趣。此外，实际教学中还需坚持逐步过渡原则，引导学生充分认知有机化学探究的基本历程，即逐步从简单过渡到复杂，渐次推进，层层开展[3]。比如为使学生全面深刻地掌握大学有机化学的内涵，教师可尝试带领学生进入社区、工厂、实验室等，针对性地展开一些实验调查，使学生领悟到有机化学对工农业生产实践的基本作用，进而过渡到学习兴趣上来，因势利导，运用合理的研究主题，引导学生展开进一步的探究。
3.2 优化课题，根据不同的内容设计差异性教学
研究性教学开展的前提在于充分挖掘教材内容和相关材料，设计出可供研究的题材。该题材可以是具有定论的问题、新出现的问题，也可以是学科交叉问题、实际生活问题等，只要能引导学生根据所学知识展开深入探究，从而形成创新意识，强化发现、分析和解决问题的能力，均可成为好的研究题材[4]。
3.2.1 结果再现类
有机化学发展至今，无数学者、研究者专家总结、提炼出了大量结论，建立了一系列理论知识体系，其中最典型的诸如亲电加成、缩合反应等，都具有方法论意义，但对大学生而言，要想完全掌握还须加以探究。譬如有机化学中最经典的碳正离子的提出与应用，涉及大量反应机理，多数教材是先给出反应方程式，再给出反应机理，呈现过程介绍不详细，对此教师可引导学生对其过程展开探究。具体可先给出两个反应方程式，如卤化氢与硫酸对双键的亲电加成，后再回到反应机理层面，让学生研究两者的异同，从而明确共同的碳正离子中间体。教师继续因势利导，对碳正离子展开详细介绍，提问“为何碳正离子是中间体，却不是过渡态？”使学生在研究中间体和过渡态差异的同时给出正确判断。如果学生研究未果，教师再继续给予一定引导启发，或者让学生查阅文献资料后获得。
3.2.2 前沿研究类
在有机化学领域始终有新的知识不断出现，教师可从一些前沿问题着手，将其设计为研究课题，在引导学生巩固所学的同时，使之更清晰地了解当下有机化学的发展趋向。同时，前沿成果大多数都处于学术形态，将其转换成研究课题，能在一定程度上将其转化成教育形态，帮助学生更好地从中吸收新知识。
3.2.3 学科交叉类
作为一门基础化学学科，有机化学和其他学科的交叉渗透十分常见，如和无机化学交叉产生的金属有机化学、和生物学交叉产生的生物有机化学。在研究性课题设计中，教师可尝试从这一层面着手，以帮助学生开阔视野，完善知识结构，强化发散性思维。
3.2.4 联系生活类
有机化学和生活联系十分紧密，日常生活中的一些常见事物都可以拿来作为研究题材，比如烯烃聚合反应在日常生活中的应用、茶中的茶多酚等等。在各知识点的学习中，教师可以将相关生活问题拿出来引导学生研究讨论，写出专题论文。
3.3 运用实验，展开探究
化学是一门依赖实验验证的自然学科，在探究性教学中，有必要加强实验运用，从基础实验、综合实验、设计实验以及研究实验四个层面着手，提升有机化学实验的多选择性及学生的创新技能[5]。传统有机化学实验基本以验证性实验为主，作用在于帮助学生形成化学概念，巩固化学知识，教学依附概念与理论，从属地位明显，导致其失去了探究性与实用性。在研究性教学中，可尝试将这种验证性实验改为探索性实验，以提出问题、引导探索、评价交流、推广应用为步骤展开，要求学生不仅要掌握必要的有机化学知识和实验技能，还要创造性地运用内容。比如针对菠菜叶色素提取和薄层色谱实验，引导学生在野外自主采集绿叶菜，再将其作为原料，自主设计实验进行研究。再比如从茶叶中提取咖啡因，先提出问题“从茶叶中提取咖啡因的方法都有哪些？各自有何优缺点？”然后使学生带着问题查阅资料、提出假设，并对实验结果进行预测，从而设计出实验对假设加以验证。在整个过程中，教师鼓励学生自主寻求解决问题的方法，讨论总结获得结论，也可以基于问题再次设计实验进行实验现象和数据的分析，加深对知识的理解。
3.4 注重引导，把握方向
要想学生实现更好的学习，并非只在于教师必须应用多种好的教学方法，而是要尽可能给学生提供更多更好的机会进行知识建构[6]。因此，传统以“教”为主的方式，只是基于知识在数量层面进行叠加实现知识传递，比如在有机化合物的命名中，都是按一定规则对其结构方法进行表述，教师在介绍命名规则时，有些直接言明这些规则属于人为性，是规定，只能进行强记，这就容易导致学生在建立知识图示式时过于被动。而在研究性教学方法中，则可以基于建构理论教学观，要求学生展开深入探索，先对待命名的有机化合物的结构特征进行分析，再给出“这些结构特征的表达方法是什么”之类的问题，以使学生展开更深层次的研究分析。教师要始终关注学生的研究状况，及时针对反馈结果进行评价，帮助学生实现新旧知识融合并形成新的知识结构。如此，学生基于问题参与解决活动，就会系统构建出化合物命名的知识图示，形成综合性的认知结构。
研究性教学促使教学重点从传统的知识传递转化为能力培养，从关注结果转为重视过程，有效弥补了传统教学模式的不足。将这一理念引入高校有机化学教学中，能帮助学生在参与科学探索的同时，模拟科学家发现、研究和解决问题的方法，充分搜集和整合信息，最终有效掌握知识。但该方法的应用目前还处在探索阶段，无论是对学生还是教师都存在一定制约因素，因此还需继续开展更为广泛且深入的研究实践，注重课题优化、实验设计、过程引导，以使教学效果能有更大突破。
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